JPH04224882A - Composite rotor disc - Google Patents
Composite rotor discInfo
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- JPH04224882A JPH04224882A JP40801390A JP40801390A JPH04224882A JP H04224882 A JPH04224882 A JP H04224882A JP 40801390 A JP40801390 A JP 40801390A JP 40801390 A JP40801390 A JP 40801390A JP H04224882 A JPH04224882 A JP H04224882A
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- iron
- rotor disk
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は複合型ローターディスク
に係り、特に軽量かつ高強度で、耐久性に優れ、自動車
用ディスクブレーキ機構等のローターディスクの軽量化
に有効な複合型ローターディスクに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite rotor disk, and more particularly to a composite rotor disk that is lightweight, has high strength, has excellent durability, and is effective in reducing the weight of rotor disks in automobile disc brake mechanisms and the like.
【0002】0002
【従来の技術】従来、自動車用ローターディスクは、安
価であること、材料の信頼性が高いこと、製造が容易で
あることなどの点から、鉄製のものが主流である。2. Description of the Related Art Conventionally, rotor disks for automobiles have been mainly made of iron because of their low cost, high reliability of materials, and ease of manufacture.
【0003】ところで、昨今、地球環境保全の面から、
自動車関連分野においても、省エネルギー化を図る動き
があり、この対応策として、自動車重量の軽量化が大き
な課題となっている。このため、ローターディスクにつ
いても、その軽量化が望まれている。[0003] Nowadays, from the perspective of global environmental conservation,
In the automobile-related field, there is also a movement towards energy conservation, and as a countermeasure to this, reducing the weight of automobiles has become a major issue. Therefore, it is desired that the weight of the rotor disk be reduced as well.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】従来の鉄製自動車用ロ
ーターディスクは、■重量が重い。■錆易い。といった
欠点があり、■は自動車の燃費、加速性、慣性力に大き
な影響を与え、また、■は錆のため制動力、制動メカニ
ズムにとって欠点となり、省エネルギー化に逆行するも
のである。[Problems to be Solved by the Invention] Conventional steel rotor disks for automobiles are heavy. ■Easy to rust. There are drawbacks such as (2), which has a large effect on the fuel efficiency, acceleration, and inertia of the automobile, and (2), which causes rust, which is a drawback to the braking force and braking mechanism, and goes against energy conservation.
【0005】本発明は上記従来の問題点を解決し、軽量
かつ高強度で耐久性に優れた複合型ローターディスクを
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and provide a composite rotor disk that is lightweight, has high strength, and has excellent durability.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の複合型ローター
ディスクは、金属製ディスク本体に、セラミックス製摩
擦部材を接着又は接合してなる複合型ローターディスク
であって、該金属製ディスク本体は、鉄、アルミニウム
及びチタンよりなる群から選ばれる1種の金属又は2種
以上の合金よりなり、かつ、セラミック製摩擦部材は、
アルミナ、窒化珪素、サイアロン又は炭化珪素よりなる
純度99%以上、粒径1μm以下の粉末を焼結密度98
.5%以上に焼結してなることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The composite rotor disk of the present invention is a composite rotor disk in which a ceramic friction member is adhered or bonded to a metal disk body, and the metal disk body includes: A ceramic friction member made of one metal or an alloy of two or more selected from the group consisting of iron, aluminum, and titanium,
Sintered powder made of alumina, silicon nitride, sialon, or silicon carbide with a purity of 99% or more and a particle size of 1 μm or less with a density of 98
.. It is characterized by being sintered to 5% or more.
【0007】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
複合型ローターディスクの金属ディスク本体は、鉄、ア
ルミニウム及びチタンよりなる群から選ばれる1種又は
2種以上の合金よりなるものである。このような金属製
ディスク本体の厚さは薄過ぎると強度が不足し、厚過ぎ
ると重量増加のため好ましくない。従って、ローターデ
ィスクの全厚さの1/2〜1/3程度の厚さ、具体的に
は3〜5mm、特に、2.5〜4mm程度とする。The present invention will be explained in detail below. The metal disk body of the composite rotor disk of the present invention is made of one or more alloys selected from the group consisting of iron, aluminum, and titanium. If the thickness of such a metal disk body is too thin, the strength will be insufficient, and if it is too thick, the weight will increase, which is not preferable. Therefore, the thickness is set to about 1/2 to 1/3 of the total thickness of the rotor disk, specifically about 3 to 5 mm, particularly about 2.5 to 4 mm.
【0008】一方、本発明の複合型ローターディスクの
セラミックス製摩擦部材は、セラミックス材料のなかで
も特に軽量かつ高強度のアルミナ(Al2O3 )、窒
化珪素(Si3 N4 )、サイアロン又は炭化珪素(
SiC)のファインセラミックス粉末を焼結密度98.
5%以上に焼結することにより製造されたものであり、
その厚さは3〜7mm程度が好ましい。On the other hand, the ceramic friction member of the composite rotor disk of the present invention is made of alumina (Al2O3), silicon nitride (Si3 N4), sialon, or silicon carbide, which are particularly lightweight and high strength among ceramic materials.
SiC) fine ceramic powder is sintered to a density of 98.
It is manufactured by sintering to 5% or more,
The thickness is preferably about 3 to 7 mm.
【0009】焼結原料として用いるこれらのファインセ
ラミックス粉末は粒度1μm以下の微粒子であり、純度
99%以上の高純度ファインセラミックス微粉末である
。純度99%以上の高純度であれば、アルミナ、窒化珪
素、サイアロン又は炭化珪素の優れた特性が十分に発揮
され、また、粒度1μm以下の微粉末であれば、高密度
焼結が可能であり、本発明に極めて好適である。These fine ceramic powders used as sintering raw materials are fine particles with a particle size of 1 μm or less, and are high-purity fine ceramic powders with a purity of 99% or more. If it has a high purity of 99% or more, the excellent properties of alumina, silicon nitride, sialon, or silicon carbide can be fully exhibited, and if it is a fine powder with a particle size of 1 μm or less, high-density sintering is possible. , is highly suitable for the present invention.
【0010】本発明に係るセラミックス製摩擦部材は、
このような焼結原料粉末を、例えば、プレス法又はCI
P(静水圧プレス)法により円盤に成形し、各々の原料
セラミックスに適した焼成方法で98.5%以上の焼結
密度(相対密度)まで焼成することにより容易に製造す
ることができる。ここで、焼成方法には特に制限はなく
、常圧焼結や雰囲気焼結又はHIP(熱間等方圧プレス
)法等を採用することができる。[0010] The ceramic friction member according to the present invention includes:
Such sintered raw material powder is processed, for example, by a press method or CI
It can be easily manufactured by forming it into a disk using the P (isostatic pressing) method and firing it to a sintered density (relative density) of 98.5% or more using a firing method suitable for each raw material ceramic. Here, the firing method is not particularly limited, and pressureless sintering, atmosphere sintering, HIP (hot isostatic pressing) method, etc. can be adopted.
【0011】このようにして製造されるセラミックス製
摩擦部材と前記金属製ディスク本体をロウ付け、拡散接
合法等により接着又は接合して一体化することにより、
本発明の複合型ローターディスクを容易に製造すること
ができる。[0011] By bonding or joining the ceramic friction member manufactured in this way and the metal disk body by brazing, diffusion bonding, etc.,
The composite rotor disk of the present invention can be easily manufactured.
【0012】0012
【作用】本発明の複合型ローターディスクは、金属製デ
ィスク本体とセラミックス製摩擦部材とを一体化してな
る、金属とセラミックスの優れた特性を兼備するもので
ある。金属製ディスク本体の構成金属のうち、鉄は強度
、耐熱性等に優れる反面、重量が重いという欠点がある
。一方、アルミニウムやチタンは軽量であるが、摩擦特
性や耐熱性に問題がある。一方、セラミックス焼結体は
、鉄に比べて軽量で耐食性に優れ、耐摩耗性が高く、高
硬度である。特に、アルミナ、窒化珪素、サイアロン、
炭化珪素は、セラミックスの中でも軽量かつ高強度であ
る。とりわけ、焼結密度98.5%以上の高密度焼結体
は、強度、硬度、耐摩耗性、摩擦性能等の機械的特性や
耐食性に著しく優れたものとなる。[Operation] The composite rotor disk of the present invention is made by integrating a metal disk body and a ceramic friction member, and has the excellent properties of both metal and ceramics. Among the constituent metals of the metal disk body, iron has excellent strength and heat resistance, but has the disadvantage of being heavy. On the other hand, aluminum and titanium are lightweight, but have problems with friction characteristics and heat resistance. On the other hand, ceramic sintered bodies are lighter than iron, have excellent corrosion resistance, high wear resistance, and high hardness. In particular, alumina, silicon nitride, sialon,
Silicon carbide is lightweight and has high strength among ceramics. In particular, a high-density sintered body with a sintered density of 98.5% or more has significantly excellent mechanical properties such as strength, hardness, wear resistance, and friction performance, and corrosion resistance.
【0013】本発明の複合型ローターディスクでは、金
属製ディスク本体に対して、セラミックス製摩擦部材を
一体化させるため、摩擦面の耐熱性や摩擦特性をこのセ
ラミックス製摩擦部材で確保すると共に、軽量化を図り
、一方で、セラミックスに不足する耐衝撃性、靱性等の
機械的特性を金属製ディスク本体で確保する。In the composite rotor disk of the present invention, since the ceramic friction member is integrated with the metal disk body, the heat resistance and frictional properties of the friction surface are ensured by the ceramic friction member, and the ceramic friction member is lightweight. At the same time, the metal disk body ensures mechanical properties such as impact resistance and toughness that ceramics lack.
【0014】本発明の複合型ローターディスクによれば
、■従来の鉄製ロータディスクに比べて軽量である。
■従来の鉄製ローターディスクのように錆びないため、
制動メカニズムに問題を発生しない。■鉄製ローターデ
ィスクに比べて、ローター表面の硬度が大きく、付着物
その他によりローターにキズが発生しない。■ディスク
パッド側の材料の影響が少ない。■ 耐衝撃性、靱性
に優れ、高強度である。等の作用効果が奏される。According to the composite rotor disk of the present invention, (1) it is lighter than the conventional iron rotor disk; ■Because it does not rust like conventional iron rotor disks,
No problems with the braking mechanism. ■Compared to iron rotor disks, the rotor surface has greater hardness, and the rotor will not be scratched by deposits or other debris. ■Less affected by the material on the disc pad side. ■ Excellent impact resistance, toughness, and high strength. The following effects are achieved.
【0015】[0015]
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。[Examples] The present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist thereof.
【0016】実施例1〜6、比較例1
表1に示すファインセラミックス原料粉末を用いて、C
IPにより円盤状に成形した後焼結し、直径200mm
で表1に示す厚さのセラミックス製摩擦部材を製造した
。なお、CIPの成形圧力は1500kg/cm2 、
焼結は各セラミックス原料の最適温度(1600〜18
00℃)とし、焼結による相対密度を98.5%以上と
した。用いたセラミックス原料粉末はいずれも純度99
%以上、粒度1μm以下のものである。Examples 1 to 6, Comparative Example 1 Using the fine ceramic raw material powder shown in Table 1, C
Formed into a disk shape by IP and then sintered, 200mm in diameter.
Ceramic friction members having the thickness shown in Table 1 were manufactured. In addition, the molding pressure of CIP is 1500 kg/cm2,
Sintering is performed at the optimum temperature for each ceramic raw material (1600 to 18
00°C), and the relative density by sintering was 98.5% or more. All ceramic raw material powders used have a purity of 99.
% or more, and the particle size is 1 μm or less.
【0017】別に、表1に示す金属からなる、直径20
0mmで表1に示す厚さの金属製ディスク本体を製造し
、このディスク本体に、上記摩擦部材をロウ付け又拡散
接合により貼り合わせて一体化した。得られたローター
ディスクについて、性能試験を行ない、従来の鉄製ロー
ターディスク(比較例1)と比較した。結果を表1に示
す。Separately, a diameter 20 mm made of the metal shown in Table 1
A metal disk body having a thickness of 0 mm as shown in Table 1 was manufactured, and the friction member described above was bonded and integrated to this disk body by brazing or diffusion bonding. The obtained rotor disk was subjected to a performance test and compared with a conventional iron rotor disk (Comparative Example 1). The results are shown in Table 1.
【0018】[0018]
【表1】[Table 1]
【0019】表1より、本発明の複合型ローターディス
クは、摩擦係数は従来の鉄製ローターディスクとほぼ同
程度の良好な値を示し、耐摩耗性が良好で、また、高硬
度であることから、耐キズ付き性、耐久性については鉄
製ローターディスクより著しく優れ、しかも、従来の鉄
製ローターディスク重量に比べて30〜40%の減量が
図れ、非常に軽量なものであることが明らかである。[0019] From Table 1, the composite rotor disk of the present invention has a friction coefficient that is almost as good as that of the conventional iron rotor disk, has good wear resistance, and has high hardness. It is clear that the rotor disk is significantly superior to iron rotor disks in terms of scratch resistance and durability, and is also extremely lightweight, with a weight reduction of 30 to 40% compared to conventional iron rotor disks.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の複合型ロー
ターディスクによれば、摩擦性能、耐摩耗性、機械的強
度、耐食性、耐久性、耐熱性、耐衝撃性に優れ、高硬度
かつ高靱性でしかも非常に軽量なローターディスクが提
供される。本発明の複合型ローターディスクは、自動車
用ディスクブレーキ機構等に用いて、その軽量化を図る
ことができ、工業的に極めて有用である。Effects of the Invention As detailed above, the composite rotor disk of the present invention has excellent friction performance, wear resistance, mechanical strength, corrosion resistance, durability, heat resistance, and impact resistance, and has high hardness and A highly tough yet extremely lightweight rotor disk is provided. The composite rotor disk of the present invention can be used in disc brake mechanisms for automobiles, etc. to reduce the weight thereof, and is extremely useful industrially.
Claims (1)
製摩擦部材を接着又は接合してなる複合型ローターディ
スクであって、該金属製ディスク本体は、鉄、アルミニ
ウム及びチタンよりなる群から選ばれる1種の金属又は
2種以上の合金よりなり、かつ、セラミック製摩擦部材
は、アルミナ、窒化珪素、サイアロン又は炭化珪素より
なる純度99%以上、粒径1μm以下の粉末を焼結密度
98.5%以上に焼結してなることを特徴とする複合型
ローターディスク。1. A composite rotor disk comprising a metal disk body and a ceramic friction member adhered or bonded, wherein the metal disk body is made of one type selected from the group consisting of iron, aluminum, and titanium. The ceramic friction member is made of alumina, silicon nitride, sialon, or silicon carbide powder with a purity of 99% or more and a particle size of 1 μm or less and a sintered density of 98.5% or more. A composite rotor disk characterized by being sintered into.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40801390A JPH04224882A (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Composite rotor disc |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40801390A JPH04224882A (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Composite rotor disc |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224882A true JPH04224882A (en) | 1992-08-14 |
Family
ID=18517526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40801390A Withdrawn JPH04224882A (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Composite rotor disc |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04224882A (en) |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP40801390A patent/JPH04224882A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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